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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Platine mit eingebetteten Bauteilen,
sowie ein Verfahren, mit dem eine fehlerhafte Verdrahtung in einer
derartigen Platine erkennbar ist.
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Es
ist bekannt, eine Platine oder gedruckte Schaltkreiskarte vorzusehen,
die aus thermoplastischen Kunstharz- oder Kunststofffilmen aufgebaut
ist (JP-2003-086949A).
Die thermoplastischen Kunststofffilme werden aufeinander gestapelt
und gemeinsam bei hoher Temperatur gepresst, um die Platine zu bilden.
(In diesem Zusammenhang sei festzuhalten, dass in der vorliegenden
Beschreibung sowie in den Ansprüchen
der Begriff „Kunststoff" als übergeordneter
Begriff für
sämtliche
Kunststoffe, Harze, hieraus gebildete Verbundstoffe oder dergleichen
zu verstehen ist, so weit nicht ausdrücklich anders angegeben.) Hierbei
kann, wie in 9 gezeigt, ein Chipwiderstand 102 in
eine Platine 101 eingebettet werden. Eine Elektrode 102a des
Chipwiderstands 102 und eine Verdrahtung 103,
die an einer Oberfläche der
Platine 101 angeordnet sind, sind elektrisch miteinander über ihre
Verdrahtungen 104 und Durchgänge 105 verbunden.
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Eine Überprüfung einer
elektrischen Verbindung zu dem Chipwiderstand 102 wird
durchgeführt, indem
der Widerstandswert der Gesamtheit der inneren Verdrahtung einschließlich des
Chipwiderstandes 102 gemessen wird. Für den Fall, dass der Widerstandswert
des Chipwiderstand 102 hoch ist, ist der Widerstandswert
des Chipwiderstands 102 gegenüber einem Anstieg eines Widerstandswerts
aufgrund eines Fehlers in der Innenverdrahtung 104 und/oder
des Durchgangs 105, der oder die in Verbindung mit dem
Chipwiderstand 102 ist oder sind, vergleichsweise hoch.
Das heißt,
ein Anstieg des Widerstandswerts aufgrund eines Fehlers der Innenverdrahtung 104 und/oder
des Durchgangs 105 wird von dem Widerstandswert des Chipwiderstands 102 überdeckt.
Somit wird es schwierig, einen Fehler an der Innenverdrahtung 104 und/oder
dem Durchgang 105 zu erkennen.
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Angesichts
des oben beschriebenen Nachteiles ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Platine mit eingebetteten Bauteilen zu schaffen,
bei der eine fehlerhafte Verdrahtung bzw. ein Fehler in der Verdrahtung
einer Innenverdrahtung zur Verbindung des eingebetteten Bauteils
oder der eingebetteten Bauteile mit einem Verbindungsabschnitt an
einer Platinenoberfläche
erkannt werden kann, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Erkennung
der fehlerhaften Verdrahtung (eines Fehlers in der Verdrahtung).
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Platine mit wenigstens
einem eingebetteten Bauteil versehen mit: einer Verdrahtungsplatine,
in der wenigstens ein elektronisches Bauteil eingebettet ist, sowie
einem Verbindungsteil, das leitfähig
ist und an einer Oberfläche
der Verdrahtungsplatine angeordnet ist; einer Innenverdrahtungseinheit,
die in der Verdrahtungsplatine angeordnet ist und leitfähig eine
Elektrode des elektronischen Bauteils mit dem Verbindungsteil verbindet;
einem Überprüfungsverbindungsteil
für eine Überprüfung eines Verdrahtungsfehlers
der Innenverdrahtungseinheit; und einer Überprüfungseinheit, die in der Verdrahtungsplatine
angeordnet ist und leitfähig
das Überprüfungsverbindungsteil
mit entweder der Elektrode oder einem bestimmten Abschnitt der Innenverdrahtungseinheit
verbindet. Das Überprüfungsverbindungsteil
ist leitfähig
und befindet sich an einer Oberfläche der Verdrahtungsplatine.
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Für den Fall,
dass ein Fehler in der Verdrahtung an der Innenverdrahtungseinheit
auftritt, wird der Widerstandswert durch die Innenverdrahtungseinheit
und die Überprüfungsverdrahtungseinheit
einen Anstieg zeigen. Da die Überprüfungsverdrahtungseinheit
leitfähig
das Überprüfungsverbindungsteil
mit entweder der Elektrode oder einem bestimmten Abschnitt der Innenverdrahtungseinheit
verbindet, wird dieser Widerstandswert (ohne demjenigen des elektronischen
Bauteils) relativ gering sein. Somit lässt sich ein Fehler in der
Verdrahtung der Innenverdrahtungseinheit erkennen, in dem der Widerstandswert
zwischen dem Verbindungsteil und dem Überprüfungsverbindungsteil gemessen
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren
zur Erkennung eines Verdrahtungsfehlers oder einer fehlerhaften
Verdrahtung für
die Platine mit dem wenigstens einen eingebetteten Bauteil die Erkennung
eines Widerstandswerts zwischen dem Verbindungsteil und dem Überprüfungsverbindungsteil
und die Bestimmung, ob oder ob nicht eine fehlerhafte Verdrahtung an
der Innenverdrahtungseinheit vorliegt, was basierend auf dem erkannten
Widerstandswert erfolgt. Es wird bestimmt, das eine fehlerhafte
Verdrahtung an der Innenverdrahtungseinheit vorliegt, wenn der Widerstandswert
sich von einem normalen Wert unterscheidet.
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Ein
Verdrahtungsfehler oder ein Fehler in der Verdrahtung der Innenverdrahtungseinheit
der Platine mit eingebetteten Bauteil kann somit bestimmt werden.
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Weitere
Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 eine
Längsschnitt-Teilansicht
einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatine gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung:
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2 eine
perspektivische Ansicht einer in beispielsweise einem Fahrzeug anzuordnenden
Platine gemäß der ersten
Ausführungsform;
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3 eine
auseinandergebaute geschnittene Teilansicht der mehrschichtigen
Verdrahtungsplatine gemäß der ersten
Ausführungsform;
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4A bis 4E Schnittteilansichten,
die jeweils Herstellungsschritte für ein Basismaterial gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigen;
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5 eine
Graphik einer Beziehung zwischen einer Bearbeitungstemperatur eines
thermoplastischen Kunststoffs und eines Elastizitätskoeffizienten
hiervon bei der ersten Ausführungsform;
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6 eine
Längsschnittteilansicht
einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatine gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Längsschnittteilansicht
einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatine gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Längsschnittteilansicht
einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatine gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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9 eine
Längsschnittteilansicht
einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatine nach dem Stand der Technik.
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Beispielhafte,
jedoch nicht einschränkend
zu verstehende Ausführungsformen
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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[ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
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Eine
ge- oder bedruckte Schaltkreiskarte oder Platine mit wenigstens
einem eingebetteten elektrischen und/oder elektronischen Bauteil
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
Die Platine mit dem wenigstens einen eingebetteten Bauteil (nachfolgend
als „Platine" bezeichnet) kann
beispielsweise als eine in einem Fahrzeug einzubauende Platine 1 verwendet
werden.
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Wie
in 2 gezeigt, kann die in ein Fahrzeug einzubauende
Platine 1 mit einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatine 2 versehen
sein. Verschiedene elektronische Bauteile 3 sind auf einer
Bauteilanordnungsoberfläche
der mehrschichtigen Verdrahtungsplatine angeordnet und miteinander
mittels der Bauteilanordnungsoberfläche der mehrschichtigen Verdrahtungsplatine 2 und
einer Verdrahtungseinheit (nicht gezeigt) verbunden, die in der
mehrschichtigen Verdrahtungsplatine 2 angeordnet ist, so
dass bestimmte elektronische Schaltkreise gebildet werden.
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Hierbei
kann wenigstens ein elektronisches Bauteil, beispielsweise ein Widerstand
in Chipform (z.B. ein passives Chipbauteil) oder dergleichen in die
mehrschichtige Verdrahtungsplatine 2 eingebettet sein und
mit den anderen elektronischen Bauteilen über die Verdrahtungseinheit
verbunden sein, um als Widerstand zu dienen, der einen Teil des
elektronischen Schaltkreises bildet.
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Bezugnehmend
auf 1 (wo die elektronischen Bauteile nicht gezeigt
sind) hat die mehrschichtige Verdrahtungskarte 2 eine Mehrzahl
von isolierenden Schichten 5 (beispielsweise insgesamt acht
in 1), von denen jede aus einem thermoplastischen
Kunststoff gebildet sein kann und die in einer bestimmten Stapelrichtung
aufeinander gestapelt sind, wobei eine Mehrzahl von leitfähigen Mustern 6 vorgesehen
ist, von denen jedes beispielsweise aus einer Kupferfolie sein kann.
Die leitfähigen Muster 6 sind
entsprechenden zwischen einander benachbarten isolierenden Schichten 5 in
Stapelrichtung angeordnet und an den äußeren Oberflächen der
isolierenden Schicht 5 an den äußersten Seiten (z. B. Oberseite
und Unterseite) in Stapelrichtung verlaufend.
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Genauer
gesagt, das leitfähige
Muster 6 (d.h. ein Kontaktpunkt 6a entsprechenden
dem Verbindungsteil im Sinn der vorliegenden Erfindung) und das
leitfähige
Muster 6 (d. h. ein Kontaktpunkt 6d für Überprüfungszwecke
entsprechen dem Überprüfungsverbindungsteil
im Sinn der vorliegenden Erfindung) können an der äußeren Fläche der
in 1 ganz oben liegenden isolierenden Schicht 5 angeordnet
sein. Das leitfähige
Muster 6 (d. h. der Kontaktpunkt 6b entsprechen
dem Verbindungsteil im Sinn der vorliegenden Erfindung) und das
leitfähige
Muster 6 (d. h. der Kontaktpunkt 6c zur Verwendung
bei einer Überprüfung entsprechen
dem Überprüfungsverbindungsteil
im Sinn der vorliegenden Erfindung) können an der Außenfläche der
isolierenden Schicht 5 angeordnet sein, die in 1 ganz
unten liegt. Das heißt,
in diesem Fall sind der Überprüfungskontaktpunkt 6c und
der Kontaktpunkt 6b bezüglich
dem Überprüfungskontaktpunkt 6d und
dem Kontaktpunkt 6a an einander entgegengesetzten oder
gegenüberliegenden
Seiten der mehrschichtigen Verdrahtungsplatine 2 angeordnet.
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Weiterhin
weist die mehrschichtige Verdrahtungsplatine 2 in sich
eine Mehrzahl von Durchgängen
(Durchkontaktierungen) 7 auf, die jeweils an bestimmten
Positionen der isolierenden Schichten 5 angeordnet sind.
In diesem Fall sind die benachbarten leitfähigen Muster 6 (in
Stapelrichtung) miteinander jeweils über einen oder mehrere Durchgänge 7 verbunden.
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Der
Chipwiderstand 4, der in die mehrschichtige Verdrahtungsplatine 2 eingebettet
ist, ist mit Elektroden 4a versehen. Die Elektroden 4a sind
mit den Durchgängen 7 verbunden,
die in den isolierenden Schichten 5 angeordnet sind (im
Beispiel von 1 der dritten und sechsten Schicht
von oben her), das heißt
den Schichten, die benachbart den isolierenden Schichten 5 sind,
in denen der Chipwiderstand 4 angeordnet ist. In diesem
Fall ist die mehrschichtige Verdrahtungsplatine 2 mit Innenverdrahtungseinheiten 8 versehen,
von denen jede gebildet ist aus leitfähigen Mustern 6 und
Durchgängen 7,
die aufeinander gestapelt sind. Die Dicke des Chipwiderstands 4 kann
beispielsweise auf die zweifache Dicke einer isolierenden Schicht 5 festgesetzt werden.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 ein
Herstellungsverfahren der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 beschrieben.
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Zuerst
wird ein Basismaterial-Herstellungsprozess durchgeführt, um
Basismaterialteile 9 zum Aufbau der isolierenden Schichten 5 herzustellen. Genauer
gesagt, die leitfähigen
Muster 6 werden auf einem Film 10 gebildet, der
aus einem thermoplastischen Kunststoff eines kristallinen Übergangstyps
ist, um die isolierende Schicht 5 zu bilden und eine Mehrzahl
von Durchgangsöffnungen 11 zur
Bildung der Durchgänge 7 wird
an bestimmten Positionen des Films 10 ausgebildet. Weiterhin werden
die Durchgangsöffnungen 11 mit
leitfähigen
Pasten 12 gefüllt. Somit
ist das Basismaterialteil 9 gebildet.
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Der
Film 10 kann aus einem Kunststoffmaterial (mit dem Handelsnamen
PALCLAD) sein, bestehend aus einem Polyetheretherketon (PEEK) mit
35 bis 65 Gew.-% und einem Polyetherimid (PEI) mit 35 bis 65 Gew.-%
(Beispiel). Der Film 10 kann mit einer Dicke vorgesehen
werden, welche im Wesentlichen zwischen 25 und 75 Micron liegt und
wird entsprechend der Größe der mehrschichtigen
Verdrahtungsplatine 2 hergestellt.
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Bezugnehmend
auf 5, wo eine Druck/Temperaturbedingung gezeigt ist,
ist das Kunststoffmaterial für
den Film 10 bei einer bestimmten Temperatur (z.B. 200° Celsius)
im Wesentlichen weich und bei einer Temperatur unter oder über dieser
bestimmten Temperatur hart. Andererseits, wenn die Temperatur von
einer hohen Temperatur fällt, bleibt
das Kunststoffmaterial hart, auch wenn es sich im Wesentlichen bei
der genannten bestimmten Temperatur (z.B. 200° Celsius) befindet. Das Kunststoffmaterial
löst sich
bei weiter höheren
Temperaturen auf, beispielsweise bei 400° Celsius.
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Die 4A bis 4E zeigen
Herstellungsschritte zur Herstellung des Basismaterialteils 9.
Zunächst
wird gemäß 4A eine
leitfähige
Folie 13, beispielsweise eine Kupferfolie an einer Oberfläche (z.
B. der oberen Fläche)
des Films 10 angeheftet. Wie in 4B gezeigt,
wird dann das leitfähige
Muster 6 durch Ätzen
(Mustern) der sich auf dem Film 10 befindlichen Kupferfolie 13 gebildet.
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Nach
Ausbildung des leitfähigen
Musters 6 wird ein Schutzfilm 14 aus Polyethylen-Naphtahalat (PEN)
oder dergleichen an der rückwärtigen Fläche (z.
B. unteren Fläche)
des Films 10 angeheftet, wie in 4B gezeigt.
Der Schutzfilm 14 liegt somit bezüglich des leitfähigen Musters 6 auf
der gegenüberliegenden
Seite des Films 10.
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Dann
werden gemäß 4C die
Durchgangsöffnungen 11,
welche jeweils nach Art von Sacklöchern ausgebildet sind, an
bestimmten Stellen des Films 10 durch Verwendung eines
CO2-Lasers oder dergleichen von der Seite
des Schutzfilms 14 her gebildet. In diesem Fall bilden
jeweils die leitfähigen
Muster 5 die Böden
der Durchgangsöffnungen 11.
Leistung und Bestrahlungszeit durch den CO2-Laser
werden so eingestellt, dass das leitfähige Muster 6 nicht
durchbohrt wird.
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Danach
wird gemäß 4D die
leitfähige Paste 12 in
die jeweiligen Durchgangsöffnungen 11 gefüllt ("Durchgangsöffnung" sei hier so verstanden, dass
diese Öffnungen
den Film 10 durchtreten, also durch den Film 10 hindurchgehen
und somit als Durchgangsöffnungen
zu verstehen sind, obgleich sie durch das leitfähige Muster 6 nach
Art eines Sacklochs blind enden).
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Durch
Einfüllen
der leitfähigen
Pasten in die Durchgangsöffnungen 11 werden
die Durchgangsöffnungen 11 mit
der leitfähigen
Paste 12 verschlossen. Die leitfähige Paste 12 kann
aus einem Metallpulver (z. B. Kupfer, Silber, Zinn) sein, dem ein
Binderkunststoff oder ein organisches Lösungsmittel hinzugefügt und untergemischt
ist. Die leitfähige
Paste 12 kann in die Durchgangsöffnungen 11 mittels
eines Siebdruckverfahrens eingebracht werden, wobei eine Metallmaske
oder dergleichen verwendet wird. Nachdem die leitfähige Paste 12 eingefüllt worden
ist, wird der Schutzfilm 11 vom Film 10 abgezogen,
wie in 4E gezeigt. Die Herstellung
des Basismaterialteils 9 ist damit abgeschlossen.
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Wie
oben beschrieben wird eine Mehrzahl von Basismaterialteilen 9 verwendet,
um die isolierenden Schichten 5 zu bilden. In diesem Fall
sind die Basismaterialteile 9 (beispielsweise die dritte
Schicht und die sechste Schicht in 3), die
benachbart den Basismaterialteilen 9 (beispielsweise der
vierten Schicht und der fünften
Schicht in 3) sind, wo der Chipwiderstand 4 aufgenommen
ist, ebenfalls mit den Durchgangsöffnungen 11 versehen,
die mit der leitfähigen
Paste 12 gefüllt
sind und diese Öffnungen sind
jeweils entsprechend den Elektroden 4a des Chipwiderstands 4 angeordnet.
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Weiterhin
werden bei dem Herstellungsvorgang der Basismaterialteile 9 (der
vierten und der fünften
Schicht in den 1 und 3), wo der Chipwiderstand 4 aufgenommen
worden ist, Löcher 15 einer
bestimmten Form (z. B. im Wesentlichen rechteckig) entsprechend
derjenigen des Chipwiderstands 4 in den Filmen 10 dieser
Basismaterialteile 9 gebildet. In diesem Fall sind die
Basismaterialteile 9 der vierten Schicht und der fünften Schicht
in den 1 und 3 nicht mit den leitfähigen Mustern 6 und
den Durchgangsöffnungen 11 versehen,
die mit den leitfähigen
Pasten 12 gefüllt
sind.
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Nachfolgend
wird gemäß 3 ein
Stapelprozess durchgeführt,
um die Basismaterialteile 9 von der ersten bis zur vierten
Schicht (die gemäß den obigen 4A bis 4E gebildet
wurden) derart aufeinander zu stapeln, dass die Oberfläche (eines jeden
dieser Basismaterialteile 9), wo die leitfähigen Muster 6 liegen,
in eine erste bestimmte Richtung weisen, beispielsweise in 3 nach
oben.
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Weiterhin
werden beim Stapelvorgang die Basismaterialteile 9 von
der fünften
Schicht bis zur achten Schicht (die ähnlich wie diejenigen der ersten Schicht
bis zur vierten Schicht gebildet sind) so gestapelt, dass die Oberfläche (eines
jeden dieser Basismaterialteile 9), wo die leitfähigen Muster 6 angeordnet
sind, in eine zweite bestimmte Richtung weisen, die entgegengesetzt
zur ersten bestimmten Richtung ist, d. h. beispielsweise in 3 nach
unten weist.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der Chipwiderstand 4 in
den Löchern 15 der
beiden Basismaterialteile 9 der vierten und fünften Schicht
derart aufgenommen, dass der Chipwiderstand 4 zwischen
dem Basismaterialteil 9 der dritten Schicht und dem Basismaterialteil 9 der
sechsten Schicht eingeschlossen ist. Weiterhin ist hierbei der Chipwiderstand 4 so
angeordnet, dass die Elektrodenoberflächen des Chipwiderstands 4 jeweils
als Frontfläche
und Rückfläche hiervon
dienen (z. B. obere Fläche
und untere Fläche
in 3). Die Elektrode 4a des Chipwiderstands 4 ist mit
einem Metall versehen (z. B. Kupfer, Zinn oder dergleichen) das
in Form eines Überzugs
durch einen Diffusionsvorgang mit der leitfähigen Paste 12 verbindbar
ist.
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In
dieser Ausführungsform
werden die Schichten von der ersten Schicht bis zur achten Schicht
von der Oberseite in den 1 und 3 her definiert
(gezählt).
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Nachfolgend
wird ein Erwärmungs-
oder Erhitzungs-Druckprozess im Herstellungsverfahren für die mehrschichtige
Verdrahtungskarte 2 durchgeführt, wobei die Basismaterialteile 9 (mit
insgesamt beispielsweise acht Schichten, die aufeinander gestapelt
wurden, zu erhitzen und zusammenzupressen. Bei diesem auch als Heißpressvorgang
bezeichenbaren Vorgang werden die Basismaterialteile 9 in
eine Unterdruck-Pressmaschine (nicht gezeigt) oder dergleichen gebracht,
um in Stapelrichtung (z. B. in 3 von oben
nach unten) in einem Druckbereich von ca. 0,1 Mpa bis ca. 10 Mpa
in einem Zustand unter Druck gesetzt zu werden, wo die Basismaterialteile 9 sich
einem Temperaturbereich von ca. 200 °C bis ca. 350 °C (Beispielwerte)
befinden.
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Wie
oben unter Bezug auf 5 beschrieben, ändert sich
der Elastizitätskoeffizient
des Films 10 (der das Basismaterialteil 9 bildet)
abhängig
von der Temperatur. Daher werden bei dem Heißpressvorgang die Filme 10 derart
unter Druck gesetzt, dass die Filme 10 aufgrund der Erhitzung
vorübergehend
weich werden, so dass die Filme 10 anschmelzen und miteinander
verbunden werden. Danach kristallisieren (Härten) die Filme 10,
so dass sie quasi einstückig
werden.
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Somit
sind bei den oben beschriebenen Prozessabläufen die leitfähigen Muster 6 so
vorgesehen, dass sie entsprechend zwischen benachbarten isolierenden
Schichten 5 angeordnet und an den Außenflächen der Schichten zu liegen
kommen. Weiterhin härtet
die leitfähige
Paste 12 in jeder Durchgangsöffnung 11 aus, so
dass der Durchgang 7 gemäß 1 gebildet
wird. Gleichzeitig wird der Chipwiderstand 4 in den isolierenden
Schichten 5 derart eingebettet, dass die Elektroden 4a des
Chipwiderstands 4 in Verbindung mit den leitfähigen Mustern 6 auf
den isolierenden Schichten 5 (beispielsweise der dritten
Schicht und der sechsten Schicht) gelangen, die benachbart denjenigen
Schichten sind, in denen der Chipwiderstand 4 aufgenommen
ist. Somit wird die mehrschichtige Verdrahtungskarte 2 gebildet.
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Gleichzeitig
diffundieren der Metallüberzug der
Elektrode 4a des Chipwiderstands 4 und die leitfähige Paste 12 in
der Durchgangsöffnung 11 wechselseitig
ineinander, um eine Legierungsschicht an der Vorderfläche und
der Rückfläche der
Elektrode 4a des Chipwiderstands 4 zu bilden,
so dass die elektrische Verbindung zwischen dem Chipwiderstand 4 und
der leitfähigen
Paste 12 erzielt wird und auch eine hinreichende mechanische
Verbindung dazwischen erreicht werden kann.
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Weiterhin
wird bei dieser Ausführungsform die Öffnung 15 im
Basismaterialteil 9 ausgebildet, um den Chipwiderstand 4 aufzunehmen,
sodass eine Verformung der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 etc.
beschränkt
wird. Die Verformung wird ansonsten erzeugt, wenn der Chipwiderstand 4 das
Material (z. B. den thermoplastischen Grundstoff des Basismaterialteils 9 bei
dem Pressvorgang zur Seite schiebt.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden die leitfähigen
Muster 6 (Kontaktpunkte 6a bis 6d), die
an den Aussenflächen
der isolierenden Schicht an der äußersten
Seite (z. B. erste Schicht und achte Schicht) der mehrschichtigen
Verdrahtungskarte 2 liegen, mit der Elektrode 4a des
Chipwiderstands 4 über
die Innenverdrahtungseinheiten 8 und die Innenverdrahtungseinheiten 16 (Überprüfungsverdrahtungseinheiten) 16 verbunden,
die in der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 liegen.
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In
diesem Fall wird jede der Innenverdrahtungseinheiten 8 und 16 gebildet
durch einen Durchgang 7 und das leitfähige Muster 6 in der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2, die elektrisch miteinander in
Verbindung sind. Die beiden Innenverdrahtungseinheiten 8 können so
angeordnet werden, dass sie jeweils elektrisch die Kontaktpunkte 6a und 6b mit den
Elektroden 4a des Chipwiderstands 4 verbinden. Die
beiden Innenverdrahtungseinheiten 16 können so angeordnet werden,
dass sie jeweils elektrisch die Überprüfungskontaktpunkte 6c und 6d mit
den Elektroden 4a des Chipwiderstandes 4 verbinden.
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Bezugnehmend
auf 1 ist der Chipwiderstand 4 zwischen dem
Verbindungspunkt 6a (an der rechten oberen Seite in 1)
und dem Kontaktpunkt 6b an der linken unteren Seite von 1) über die
beiden Verdrahtungseinheiten 8 verbunden.
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Da
jedoch die Innenverdrahtungseinheit 8 aus den leitfähigen Mustern 6 und
dem Durchgang 7 gebildet ist, die übereinandergestapelt und verbunden
sind, kann der Widerstandswert der Innenverdrahtungseinheit 8 größer als
ein normaler Wert werden, da es einen Verdrahtungsfehler für den Fall
gibt, wenn die Verbindung zwischen den fraglichen Elementen nicht
ausreichend ist.
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Für den Fall,
dass eine fehlerhafte Verdrahtung (fehlerhafte Verbindung) in der
Innenverdrahtungseinheit 8 auftritt, kann sich diese fehlerhafte Verdrahtung
aufgrund des Einflusses von Hitze und/oder Vibrationen weiter entwickeln,
beispielsweise wenn die Platine 1 – wie eingangs erwähnt – in ein Fahrzeug
eingebaut wird. Somit kann ein normaler Betrieb des elektronischen
Schaltkreises behindert oder unmöglich
gemacht werden, wenn der Widerstandswert der Innenverdrahtungseinheit 8 zu
hoch wird.
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In
diesem Fall kann ein Anstieg des Widerstandwerts der Innenverdrahtungseinheit 8 erkannt werden,
in dem der Widerstandswert zwischen den Kontaktpunkt 6a (oder 6b),
der an der Außenfläche der
isolierenden Schicht 5 der ersten Schicht und dem leitfähigen Muster 6 gemessen
wird, das an der Oberfläche
der isolierenden Schicht 5 beispielsweise der dritten Schicht
angeordnet ist.
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In
dem Fall jedoch, wo der Widerstandswert des Chipwiderstands 4,
der zwischen den Kontaktpunkten 6a und 6b liegt,
groß ist
(beispielsweise ist der Widerstandswert gleich 1MΩ), geht
der oben erwähnte
Anstieg des Widerstandswerts in dem zulässigen Bereich des Widerstandswerts
des Chipwiderstands 4 unter, so dass es schwierig wird,
den Anstieg des Widerstandswerts der Innenverdrahtungseinheit 8 zu
erkennen.
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Insbesondere
wenn der Widerstandswert des Chipwiderstands 4 im Wesentlichen
gleich 1MΩ ist,
hat der Widerstandswert des Chipwiderstands 4 einen Zuläs sigkeitsbereich
von 1MΩ ± 50kΩ. Wenn eine
fehlerhafte Verdrahtung an der Innenverdrahtungseinheit 8 auftritt,
so dass der Widerstandswert gleich beispielsweise 3Ω wird, geht
dieser Anstieg des Widerstandswerts im zulässigen Bereich des Chipwiderstands 4 unter.
Somit wird es schwierig, den Anstieg des Widerstandswerts zu erkennen.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Überprüfungskontaktpunkt 6c, 6d für Überprüfungszwecke
(Überprüfungsverbindungsteil)
aus dem leitfähigen
Muster 6 gebildet, dass an der Außenfläche der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet
ist. Der Überprüfungskontaktpunkt 6d und
der Kontaktpunkt 6a (an der oberen Oberfläche der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 in 1 angeordnet)
liegen auf einer gegenüberliegenden Seite
der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 bezüglich dem Überprüfungskontaktpunkt 6b und
dem Kontaktpunkt 6b und dem Kontaktpunkt 6c (die
an der Unterseite oder unteren Fläche der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 in 1 angeordnet
sind).
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Weiterhin
sind die Überprüfungskontaktpunkte 6c und 6d mit
den Elektroden 4a des Chipwiderstands 4 über die Überprüfungsverdrahtungseinheiten 16 (Innenverdrahtungseinheiten)
verbunden. Die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 ist
gebildet aus dem Durchgang 7 und den leitfähigen Mustern 6, die
in der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet und
abwechselnd aufeinander gestapelt sind.
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In
diesem Fall ist der Überprüfungskontaktpunkt 6c, 6d mit
der Elektrode 4a über
den Durchgang 7 elektrisch verbunden, wobei eine lineare
Anordnung vorliegt. Das heißt,
die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 erstreckt
sich im Wesentlichen linear oder geradlinig zwischen dem Überprüfungskontaktpunkt 6c, 6d und
der Elektrode 4a. Der Überprüfungskontaktpunkt 6c, 6d kann
an der äußeren Oberfläche der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 derart angeordnet werden,
dass der Überprüfungskontaktpunkt 6c, 6d elektrisch
mit der Elektrode 4a des Chipwiderstandes 4 in
einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Elektrode 4a verbunden
ist.
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In
diesem Fall hat die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 ähnlichen
Aufbau wie die Innenverdrahtungseinheit 8. Somit kann die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 gleichzeitig
mit der Herstellung der Innenverdrahtungseinheit 8 gemäß obiger
Beschreibung hergestellt werden. Besondere Mittel oder ein besonderer
Vorgang zur Herstellung der Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 sind
daher nicht nötig.
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Somit
kann eine fehlerhafte Verdrahtung oder ein Leitungsfehler der Innenverdrahtungseinheit 8,
die den Kontaktpunkt 6a und die eine Elektrode 4a des
Widerstandes 4 verbindet, dadurch erkannt werden, dass
der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6a und dem Überprüfungskontaktpunkt 6c gemessen
wird (der an einer Außenfläche der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 auf der gegenüberliegenden
Seite des Kontaktpunktes 6a angeordnet ist).
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In
diesem Fall sind der Kontaktpunkt 6a und der Überprüfungskontaktpunkt 6c miteinander über die
eine Elektrode 4a des Widerstands 4 verbunden, so
dass der Widerstandswert (ohne den Widerstandswert des Widerstands 4),
der zu erkennen ist, die Gesamtheit aus Widerstandswert der Innenverdrahtungseinheit 8 und
Widerstandswert der Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 ist.
Da in diesem Fall die Durchgänge 7 geradlinig
oder linear verbunden sind, um die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 zu bilden,
ist der Widerstandswert der Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 äußerst gering
und die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler in der Verdrahtung auftritt,
ist äußerst gering.
Daher kann der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6a und
dem Überprüfungskontaktpunkt 6c als
Widerstandswert der Innenverdrahtungseinheit 8 betrachtet
werden, welche den Kontaktpunkt 6a und die Elektrode 4a verbindet.
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Wenn
beispielsweise der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6a und
dem Überprüfungskontaktpunkt 6c im
Wesentlichen 100mΩ beträgt (normaler
Wert), kann bestimmt werden, dass eine fehlerhafte Verdrahtung in
der Innenverdrahtungseinheit 8 vorliegt, wenn der gemessene
Wert des Widerstands zwischen dem Kontaktpunkt 6a und dem Überprüfungskontaktpunkt 6c größer oder gleich
einem bestimmten Wert ist (beispielsweise 3Ω, was 30 mal dem Normalwert
entspricht). Wenn somit bestimmt wurde, dass eine fehlerhafte Verdrahtung in
der Innenverdrahtungseinheit 8 vorliegt, kann die mehrschichtige
Verdrahtungskarte 2 als das zu überprüfende Objekt beispielsweise
aussortiert werden.
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Auf ähnliche
Weise kann eine fehlerhafte Verdrahtung oder ein Verdrahtungsfehler
der Innenverdrahtungseinheit 8 (auf der anderen Seite der mehrschichtigen
Verdrahtungskarte 2, die den Kontaktpunkt 6b mit
der anderen Elektrode 4a verbindet, erkannt werden, in
dem der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6b und
dem Überprüfungskontaktpunkt 6d gemessen
wird.
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Wenn
somit bestimmt wird, dass in den Innenverdrahtungseinheiten 8 kein
Fehler in der Verdrahtung vorliegt, wird beispielsweise durch ein
Siebdruckverfahren eine Lotpaste auf bestimmte Abschnitte der Bauteilanordnungsoberfläche der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte aufgebracht und dann werden die
elektronischen Bauteile 3 an den ihnen zugewiesenen Abschnitten
angebracht. In diesem Fall können
die elektronischen Bauteile 3 auf der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 durch
Erhitzen mittels Lot-Reflow angeordnet werden. Auf diese Weise kann
eine im Fahrzeug anzuordnende Platine 1 mit den bestimmten
elektronischen Bauteilen einschließlich dem Chipwiderstand 4 fertiggestellt
werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden die Elektroden 4a des Chipwiderstands 4,
der in der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 eingebettet ist,
entsprechend mit den Kontaktpunkten 6a und 6b verbunden,
die an den Außenflächen der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet sind, was
durch die Innenverdrahtungseinheiten 8 erfolgt, von denen
jede gebildet ist aus den leitfähigen
Mustern 6 und den Durchgängen 7. In diesem
Fall liegen die Überprüfungskontaktpunkte 6c und 6d an
der Außenfläche der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 auf einer gegenüberliegenden
Seite wie die Kontaktpunkte 6a und 6d und die Überprüfungskontaktpunkte 6c und 6d sind
entsprechend mit den Elektroden 4a des Chipwiderstands 4 über die Überprüfungsverdrahtungseinheiten 16 verbunden.
Somit kann ein Verdrahtungsfehler der Innenverdrahtungseinheiten 8 entsprechend
erkannt werden, in dem der Widerstandswert zwischen den Kontaktpunkten 6a und 6c und
derjenige zwischen den Kontaktpunkten 6b und 6d gemessen
wird.
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Da
weiterhin die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 gleichzeitig
mit der Innenverdrahtungseinheit 8 gebildet wird, wenn
das Basismaterialteil 9 hergestellt wird, kann der Herstellungsprozess
problemlos durchgeführt
werden, ohne die Kosten wesentlich zu erhöhen.
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[ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM]
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Bei
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird eine fehlerhafte
Verdrahtung oder ein Verdrahtungsfehler in der Innenverdrahtungseinheit 8,
die den Kontaktpunkt 6a und die eine Elektrode 4a des
Chipwiderstands 4 verbindet, dadurch erkannt, dass der
Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6a und dem Überprüfungskontaktpunkt 6c gemessen
wird, die an den beiden gegenüberliegenden Seiten
der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet sind.
Auf ähnliche
Weise wird ein Verdrahtungsfehler an der Innenverdrahtungseinheit 8,
die den Kontaktpunkt 6b und die andere Elektrode 4a des
Chipwiderstands 4 verbindet, dadurch gemessen, dass der
Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6b und dem Überprüfungskontakt 6d gemessen
wird, die entsprechend an den beiden gegenüberliegenden Seiten der mehrschichtigen
Verdrahtungskarte 2 angeordnet sind.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und wie in 6 gezeigt,
sind der Überprüfungskontaktpunkt 6c und
der Kontaktpunkt 6a auf der gleichen Außenfläche der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2.
Weiterhin sind der Überprüfungskontaktpunkt 6d und
der Kontaktpunkt 6b auf der gleichen Außenfläche der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet,
die gegenüberliegend
zu derjenigen Seite ist, wo der Überprüfungskontaktpunkt 6c und
der Kontaktpunkt 6a angeordnet sind.
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In
diesem Fall verbindet die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 zur
Erkennung der fehlerhaften Verdrahtung in der Innenverdrahtungseinheit 8, welche
den Kontaktpunkt 6a mit der einen Elektrode 4a verbindet,
den Überprüfungskontaktpunkt 6c mit dem
leitfähigen
Muster 6 (welches den Durchgang 7 in Verbindung
mit der einen Elektrode 4a kontaktiert und zur besseren
Unterscheidbarkeit gegenüber
den anderen leitfähigen
Mustern 6 mit dem Bezugszeichen 6e versehen ist)
dieser Innenverdrahtungseinheit 8. Mit anderen Worten,
bei der zweiten Ausführungsform
ist die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 mit
einem bestimmten Abschnitt der Innenverdrahtungseinheit 8 in
Verbindung.
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Somit
kann eine fehlerhafte Verdrahtung dieser Innenverdrahtungseinheit 8 erkannt
werden, in dem der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6a und
dem Überprüfungskontaktpunkt 6c gemessen
wird.
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Auf ähnliche
Weise verbindet die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 zur
Erkennung der fehlerhaften Verdrahtung in der Innenverdrahtungseinheit 8,
welche den Kontaktpunkt 6b mit der anderen Elektrode 6a des
Chipwiderstands 4 verbindet, den Überprüfungskontaktpunkt 6d mit
dem Muster 6 (welches den Durchgang 7 an der anderen
Elektrode 4a kontaktiert und zur Unterscheidung von den
anderen leitfähigen
Mustern 6 mit dem Bezugszeichen 6f versehen ist)
der Innenverdrahtungseinheit 8. Somit kann eine fehlerhafte
Verdrahtung dieser Innenverdrahtungseinheit 8 erkannt werden,
in dem der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6b und dem Überprüfungskontaktpunkt 6d gemessen
wird.
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[DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM]
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Bei
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gemäß 7 sind
der Überprüfungskontaktpunkt 6d und
der Kontaktpunkt 6a auf der gleichen Außenfläche der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet.
Weiterhin sind der Überprüfungskontaktpunkt 6c und
der Kontaktpunkt 6b auf der gleichen Außenfläche der Mehrschichtverdrahtungskarte 2 angeordnet,
die auf der gegenüberliegenden
Seite zu derjenigen ist, wo der Überprüfungskontakt 6d und
der Kontakt 6a angeordnet sind.
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In
diesem Fall verbindet die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 zur
Erkennung der fehlerhaften Verdrahtung in der Innenverdrahtungseinheit 8, welche
den Kontaktpunkt 6a mit der einen Elektrode 4a verbindet,
den Überprüfungskontaktpunkt 6c mit dem
leitfähigen
Muster 6e (welches den Durchgang 7a an der einen
Elektrode 4a kontaktiert) der Innenverdrahtungseinheit 8.
Somit kann ein Verdrahtungsfehler dieser Innenverdrahtungseinheit 8 erkannt werden,
in dem der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6a und
dem Überprüfungskontaktpunkt 6c gemessen
wird.
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Auf ähnliche
Weise verbindet die Überprüfungsverdrahtungseinheit 16 zur
Erkennung der fehlerhaften Verdrahtung in der Innenverdrahtungseinheit 8,
welche den Kontaktpunkt 6b mit der anderen Elektrode 4a des
Chipwiderstands 4 verbindet, den Überprüfungskontaktpunkt 6d mit
dem leitfähigen Muster 6f (welches
den Durchgang 7 in Verbindung mit der anderen Elektrode 4a kontaktiert)
der Innenverdrahtungseinheit 8. Somit kann eine fehlerhafte Verdrahtung
dieser Innenverdrahtungseinheit 8 erkannt werden, in dem
der Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 6b und dem Überprüfungskontaktpunkt 6d gemessen
wird.
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[VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM]
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Bei
einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gemäß 8 sind
die Kontaktpunkte 6a und 6b auf der gleichen Fläche der
mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet. Die Überprüfungskontaktpunkte 6c und 6d sind
auf der gleichen Oberfläche
der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 angeordnet, die
gegenüberliegend
derjenigen Oberfläche
ist, wo die Kontaktpunkte 6a und 6b angeordnet
sind.
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In
diesem Fall sind die Kontaktpunkte 6a und 6b entsprechend
mit der einen Elektrode 4a und der anderen Elektrode 4a des
Chipwiderstands 4 über die
Innenverdrahtungseinheiten 8 verbunden, so dass der elektronische
Schaltkreis mit dem Chipwiderstand 4 gebildet werden kann.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Überprüfungskontaktpunkt 6d mit der
einen Elektrode 4a verbunden und der Überprüfungskontaktpunkt 6c ist
mit der anderen Elektrode 4a verbunden, wobei die Verbindungen
jeweils über die
beiden Überprüfungseinheiten 16 erfolgen.
Somit kann eine fehlerhafte Verdrahtung der Innenverdrahtungseinheiten 8 erkannt
werden, in dem jeweils die Widerstandswerte zwischen dem Kontaktpunkt 6a und
dem Überprüfungskontaktpunkt 6d bzw.
dem Kontaktpunkt 6b und dem Überprüfungskontaktpunkt 6c gemessen
werden.
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[ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN]
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist der Chipwiderstand 4 als ein Beispiel eines elektronischen
Bauteils angegeben, das in der mehrschichtigen Verdrahtungskarte 2 eingebettet
ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch gleichermaßen geeignet
für eine
Karte oder Platine, bei der andere elektrische und/oder elektronische
Bauteile (z.B. Sensoren oder dergleichen) in die mehrschichtige Verdrahtungskarte 2 eingebettet
sind.
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Weiterhin
ist in den obigen Ausführungsformen
die Isolierschicht 5 (Film 10 des Basismaterialteils 9)
aus einem thermoplastischen Kunststoff des kristallinen Übergangstyps
gebildet, beispielsweise der Mischung aus Polyetheretherketon (PEEK)
und Polyetherimid (PEI). Die Isolierschicht 5 kann jedoch auch
aus Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyetherimid (PEI) alleine
oder aus einer Mischung aus Polyetheretherketon (PEEK) und einem
Füllstoff
sein oder aus einer Mischung aus Polyetherimid (PEI) und einem Füllstoff
oder aus einem Flüssigkristallpolymer oder
einem ähnlichen
Kunststoff, Kunstharz oder Harz.